Quelques connaissances de base sur la technologie de découpe laser

Principe de fonctionnement de la découpe laser

La découpe laser est équipée d'un générateur laser qui émet un faisceau laser à haute énergie. Le faisceau laser sera ensuite focalisé par la lentille et formera un très petit point lumineux à haute énergie. En focalisant le point lumineux sur des endroits appropriés, les matériaux absorberont l’énergie de la lumière laser, puis s’évaporeront, fondront, s’ablateront ou atteindront le point d’allumage. Ensuite, l'air auxiliaire à haute pression (CO2, oxygène, azote) éliminera les résidus de déchets. La tête laser est entraînée par un servomoteur contrôlé par programme et se déplace le long du parcours prédéterminé sur les matériaux afin de découper des pièces de différentes formes. 

Catégories de générateurs laser (sources laser)

La lumière peut être classée en lumière rouge, lumière orange, lumière jaune, lumière verte, etc. Il peut être absorbé ou réfléchi par des objets. La lumière laser est aussi de la lumière. Et la lumière laser avec différentes longueurs d’onde a des caractéristiques différentes. Le milieu de gain du générateur laser, qui est le milieu qui transforme l'électricité en laser, détermine la longueur d'onde, la puissance de sortie et l'application du laser. Et le milieu de gain peut être à l'état gazeux, à l'état liquide et à l'état solide 

1. Le laser à gaz le plus courant est le laser CO2 ;

2. Les lasers à semi-conducteurs les plus courants comprennent le laser à fibre, le laser YAG, la diode laser et le laser à rubis ;

3. Le laser à l'état liquide utilise certains liquides comme un solvant organique comme milieu de travail pour générer de la lumière laser 

Différents matériaux absorbent la lumière laser de différentes longueurs d’onde. Par conséquent, le générateur laser doit être soigneusement sélectionné. Pour l'industrie automobile, le laser le plus couramment utilisé est le laser à fibre 

Les modes de fonctionnement de la source laser

La source laser dispose souvent de 3 modes de fonctionnement : le mode continu, le mode de modulation et le mode impulsionnel 

En mode continu, la puissance de sortie du laser est constante. Cela rend la chaleur qui pénètre dans les matériaux relativement uniforme, ce qui la rend adaptée à la découpe rapide. Cela peut non seulement améliorer l'efficacité du travail, mais également aggraver l'effet de la zone affectée par la chaleur. 

En mode modulation, la puissance de sortie du laser est égale à la fonction de la vitesse de coupe. Il peut maintenir la chaleur qui pénètre dans les matériaux à un niveau relativement bas en limitant la puissance à chaque endroit afin d'éviter le tranchant irrégulier. Étant donné que son contrôle est un peu compliqué, l'efficacité de travail n'est pas élevée et ne peut être utilisée que pendant une courte période.

Le mode d'impulsion peut être divisé en mode d'impulsion normal, mode d'impulsion super et mode d'impulsion super intense. Mais leurs principales différences ne sont que des différences d’intensité. Les utilisateurs peuvent prendre une décision en fonction des caractéristiques des matériaux et de la précision de la structure 

Pour résumer, le laser fonctionne souvent en mode continu. Mais pour obtenir une qualité de coupe optimisée, pour certains types de matériaux, il est nécessaire d'ajuster la vitesse d'avance, comme l'accélération, la vitesse de coupe et le retard lors du tournage. Par conséquent, en mode continu, il ne suffit pas de réduire la puissance. La puissance du laser doit être ajustée en modifiant l'impulsion 

Le paramétrage de la découpe laser

Selon les différentes exigences du produit, il est nécessaire de continuer à ajuster les paramètres dans différentes conditions de travail pour obtenir les meilleurs paramètres. La précision de positionnement nominale de la découpe laser peut atteindre 0,08 mm et la précision de positionnement répétée peut atteindre 0,03 mm. Mais dans la situation actuelle, la tolérance minimale est comme ±0,05 mm pour l'ouverture et ±0,2 mm pour le site du trou.

Différents matériaux et différentes épaisseurs nécessitent une énergie de fusion différente. Par conséquent, la puissance de sortie requise du laser est différente. Lors de la production, les propriétaires d'usine doivent trouver un équilibre entre la vitesse de production et la qualité et sélectionner la puissance de sortie et la vitesse de coupe appropriées. Par conséquent, la zone de coupe peut avoir une énergie appropriée et les matériaux peuvent être fondus très efficacement 

L’efficacité avec laquelle le laser transforme l’électricité en énergie laser est d’environ 30 à 35 %. Cela signifie qu'avec une puissance d'entrée d'environ 4285 W à 5000 W, la puissance de sortie n'est que d'environ 1500 W. La consommation d'énergie d'entrée réelle est bien supérieure à la puissance de sortie nominale. De plus, selon la loi de conservation de l'énergie, toute autre énergie se transforme en chaleur, il est donc nécessaire d'ajouter une refroidisseur d'eau industriel  

S&A est un fabricant de refroidisseurs fiable qui possède 19 ans d'expérience dans l'industrie du laser. Les refroidisseurs d’eau industriels qu’elle produit conviennent au refroidissement d’une grande variété de lasers. Laser à fibre, laser CO2, laser UV, laser ultrarapide, diode laser, laser YAG, pour n'en citer que quelques-uns. Tous les S&Les refroidisseurs sont construits avec des composants éprouvés pour garantir un fonctionnement sans problème afin que les utilisateurs puissent les utiliser en toute confiance.